實驗06 高層繪圖操作

(第5章 MATLAB繪圖)

一、實驗目的

1. 掌握繪制二維圖形的常用函數。

2. 掌握繪制三維圖形的常用函數。

3. 掌握繪制圖形的輔助操作。

二、實驗內容

1. 繪制函數的曲線

設，在x=0~2π區間取101點，繪制函數的曲線。

程序：

圖形:

2. 在同一窗口中繪制多個圖形

已知三個函數y1=x2，y2=cos(2x)，y3=y1×y2，完成下列操作：

2.1 在同一坐標系下用不同的顏色和線型繪制三條曲線

x可取0~2π，取101個點)：

圖形:

2.2 以子圖形式繪制三條曲線

程序(提示：x可取0~2π，取101個點)：

圖形:

2.3 分別用條形圖、階梯圖、桿圖和填充圖繪制三條曲線

(1) y1=x2，程序和圖形：

程序(提示：x可取0~2π，取10個點。注意：點太多時圖形變形)：

圖形:

(2) y2=cos(2x)，程序和圖形：

程序：

圖形:

(3) y3=y1×y2，程序和圖形：

程序：

圖形:

3. 繪制分段函數的曲線

已知

在-5≤x≤5區間繪制函數曲線。

程序：

圖形:

4. 繪制極坐標曲線

ρ=asin(b+nθ)，并分析參數a、b、n對曲線形狀的影響(每種情況輸出4個不同的圖形即可)。

4.1 a變，b和n不變

π/2,π,3π/2，a=1,n=1)：

圖形(在同一窗口中顯示4個子圖)：

4.3 n變，a和b不變

程序(參考：n=1,2,3,4，a=1,b=0)：

圖形(在同一窗口中顯示4個子圖)：

5. 繪制函數的曲面圖和等高線

其中x的21個值均勻分布在 [-5，5] 范圍，y的31個值均勻分布在 [0，10] ，要求使用subplot(2,1,1)和subplot(2,1,2)將產生的曲面圖和等高線圖畫在同一個窗口上。

程序：

圖形:

6. 繪制曲面圖形，并進行插值著色處理

程序：

圖形:

三、實驗提示

四、教程：第5章 MATLAB繪圖(1/2)

5.1 二維繪圖 p83

5.1.1 繪制二維曲線的基本函數

1. plot函數的基本用法

plot(x,y)

x和y為同長的向量，分別存儲橫和縱坐標數據。

0≤x≤2(區間內，繪曲線p83

y=2e-0.5xsin(2πx)

x=0:pi/100:2*pi;

y=2*exp(-0.5*x).*sin(2*pi*x);

plot(x,y)例5.2 繪制參數方程的曲線

t=-pi:pi/100:pi;

x=t.*cos(3*t);

y=t.*sin(t).^2;

plot(x,y);plot的其他用法：

① x是向量，y是有一維與x同維的矩陣

繪出曲線條數等于y的另一維數，x曲線共同的橫坐標。

x,y是同維矩陣

以x,y對應列元素為橫、縱坐標分別繪曲線，條數矩陣的列數。

t=t'; x=[t, t];

y=[sin(t), cos(t)];

plot(x,y)③ plot只含一個輸入參數：

plot(x)

x是實向量。以元素的下標為橫坐標，元素值為縱坐標。(x, y) =(下標，元素值)

x是復數向量。以元素實部和虛部為橫、縱坐標。(x, y) =(實部，虛部)

x是復數矩陣。按列分別以元素實部和虛部為橫、縱坐標。(x, y) =(實部，虛部)

x是實矩陣。按列繪制每列元素值相對其下標的曲線。(x, y) =(下標，元素值)

例 輸入為復數數據，繪制一個單位圓和三個同心圓p85

%一個單位圓，一個復數參數

t=0:0.01:2*pi;

x=exp(i*t); %cos(t)+i*sin(t)

plot(x); axis equal;

%三個同心圓，一個復數矩陣參數

t=0:0.01:2*pi;

x=exp(i*t);

y=[x;2*x;3*x]';

plot(y); axis equal;2. 含多個輸入參數的plot函數

plot(x1,y1,x2,y2,…,xn,yn)

① 輸入參數都為向量xi和y組成一組向量對，每對長度可不同。每對繪出一曲線。

② 輸入參數有矩陣配對的x,y按對應列元素為橫、縱坐標分別繪曲線，曲線條數矩陣的列數。

x=linspace(0,2*pi,100);';

y1=sin(x);

y2=2*sin(x);

y3=3*sin(x);

X=[x,x,x];

Y=[y1,y2,y3];

plot(X,Y,x,cos(x))3. 含選項的plot函數

繪圖選項用于確定所繪曲線的線型、顏色和數據點標記符號，它們可以組合使用。例如，“b-.” 表示藍色點劃線“y:d”表示黃色虛線菱形符標記數

總結

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